一次成功的专题研讨会:“多成因的软沉积物变形构造及地震岩”

“多成因的软沉积物变形构造及地震岩”专题研讨会,2016年9月24日在河南焦作河南理工大学承办的第14届全国古地理学及沉积学学术会议期间召开。国内多位专家出席这次研讨会,对软沉积物变形构造、地震岩、震积岩等问题进行讨论和争鸣。这是一次十分成功的研讨会,其主要成果是: (1)“多成因的软沉积物变形构造”已为广大地质学家接受。(2)赛拉赫(Seilacher,1969)提出的“地震岩”(seismites)的定义,即“具断层—粒序的岩层可定为地震岩”,应该废弃;但现在为广大地质学家所接受的地震岩的定义,即“地震岩是真正由地震引起的具软沉积物变形构造的岩层”,则不应废弃,可以保留下来。(3)“地震岩”这个术语应严格地限制在真正由地震引起的具软沉积物变形构造的岩层。(4)“震积岩”是一个误译的术语,不宜继续使用。如果有的地质学家想继续使用这个术语,应对这个术语重新定义,并指明它不是“seismites”(地震岩)的中文译名。(5)碎屑注入体也是多成因的,它不一定是地震岩,更不一定是“原地地震”的标志。(6)本次研讨会的最重要的成果是中国软沉积物变形构造及地震岩研究中的“几乎是一个观点”的局面开始被扭转过来了,呈现出了“百花齐放和百家争鸣”的学术气氛。     

桂北地区丹洲群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

桂北丹洲群顶部拱洞组粉砂岩的碎屑锆石的阴极发光图像和Th/U(0.2~2.4)值显示,它们均为岩浆成因的锆石。锆石~(206)Pb/~(238)Pb年龄分布在730~769Ma和771~850Ma之间,这些锆石的Hf同位素成分范围较大,ε_(Hf)(t)值和二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))分别为-18.4~11.4和1020~2812Ma。此外,样品中还有一些年龄较老的锆石颗粒,~(207)Pb/~(206)Pb年龄为1910~3140Ma,ε_(Hf)(t)值和二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))分别为-13.6~3.4和2740~3635Ma。结合前人的研究推测,桂北丹洲群拱洞组沉积年龄小于等于706±10Ma,物源主要由扬子板块新元古代岩浆岩组成,也有少量太古宙岩浆岩的加入。推测中国华南地区存在对应于Rodinia超大陆聚合相关的格林威尔运动的响应。根据已测锆石的ε_(Hf)(t)值和Hf二阶段模式年龄推断,研究区地壳生长主要经历3个阶段:(1)3.64~3.25Ga,初生地壳出现在3.64Ga;(2)2.98~2.37Ga;(3)2.19~1.28Ga,地壳生长的主要时期。     

塔里木盆地白垩系巴什基奇克组陆相砂岩中碳酸盐岩碎屑特征及其地质意义

从储层的微观特征入手,通过各种实验分析认为:塔里木盆地库车坳陷—塔北隆起白垩系巴什基奇克组砂岩中的碳酸盐岩碎屑有五大特征,明显区别于胶结物:粒度粗,一般比其周围的原生孔隙大,磨圆好（个别有晚期压溶现象）,轮廓清晰;在砂岩中分布相对均匀,非斑块状;碎屑中存在古生物的化石且多为粉细晶;胶结物（铁方解石、铁白云石）多附着在碎屑边缘呈加大边出现,染色有明显变化;灰岩、云岩碎屑在阴极射线下发桔黄色光。碳酸盐岩碎屑的分布具有近源粒度粗、含量低、分选差、磨圆差、均质差;远源粒度细、含量高、分选好、磨圆好、均质好;浅埋粒形好、深埋压溶强的特征。物源区发育的古老碳酸盐岩地层,干旱、炎热、近咸化的古气候、古水体环境,近源快速堆积的古地理环境是碳酸盐岩碎屑的主要成因。碳酸盐岩碎屑的识别和量化具有重要的地质意义:其减孔效应明显低于胶结物,可有效解释高含量碳酸盐高物性砂岩成因,其分布是界定沉积物源区的有效证据。     

中全新世以来乌鲁木齐东道海子B剖面沉积物源探讨与分析

用激光粒度仪对乌鲁木齐河尾闾的东道海子B剖面样品进行测试,获得机械组成的原始数据。样品粒度分布频率曲线可以分为4种类型。不同类型的曲线反映了不同的碎屑物源组成和不同的沉积环境：在该剖面正态尖峰代表风沙物源,偏态宽峰代表河水物源,正态尖峰和偏态宽峰的叠加代表风沙物源与河水物源的混合,鞍状宽峰可能与深水环境有关。整个剖面反映了从约5000aBP到约200aBP湖面逐步扩大、湖水加深,碎屑物源由以风沙补给为主,逐步转为水源碎屑的趋势。剖面下部的风沙沉积层代表全新世大暖期晚期的暖干环境。约自4500aBP碎屑物源反映湖面开始扩张,4500至3100aBP显示3次快速气候波动,3100aBP之后水深增加,除1980aBP前后显示有短暂的风沙活动之外,主要反映河流碎屑入湖变化情况和湖水水深变化。     

豫西济源盆地中三叠世-中侏罗世碎屑锆石年代学及其对秦岭造山带造山过程的启示

豫西济源盆地位于秦岭造山带北部, 是三叠纪-侏罗纪秦岭造山带的同造山盆地.对济源盆地中三叠世-中侏罗世6个组的碎屑锆石样品进行了LA-ICP-MS的U-Pb年龄分析.结果表明, 碎屑锆石年龄主要分布于以下区间: 2.9~1.7 Ga、1.6~1.0 Ga、1.0~0.8 Ga、800~650 Ma、520~380 Ma、350~245 Ma和~220 Ma, 其中除了2.9~1.7 Ga的碎屑锆石主要来自于华北克拉通基底外, 其他几个年龄段的锆石则主要来自于秦岭造山带, 并且显示出随着地层年龄的逐渐变新, 碎屑锆石年龄有逐渐变老的趋势.在中三叠世-晚三叠世早期样品中, 主要年龄是350~245 Ma, 在晚三叠世晚期-中侏罗世早期样品中, 1.6~1.0 Ga、1.0~0.8 Ga、800~650 Ma和520~380 Ma则逐渐增多, 到了中侏罗世晚期, 1.6~1.0 Ga和520~380 Ma依然存在于样品中, 并且还发现了~220 Ma年龄.碎屑锆石年龄结构指示了秦岭造山带印支期经历了由年轻的盖层到较老的基底的去顶过程.并与合肥、黄石盆地的碎屑锆石数据对比发现, 早侏罗世时, 去顶强度东强西弱; 东部高压-超高压变质岩或晚三叠世岩体可能暴露于早侏罗世, 而西部则到了中侏罗世.      

准噶尔盆地南缘新生代沉积物碎屑锆石记录的天山隆升剥蚀过程

通过对准噶尔盆地南缘有精确古地磁年代控制的金沟河剖面新生代沉积物中7个砂岩样品碎屑锆石的U Pb LA ICP MS测年分析,确定安集海河组（28~23.3 Ma）和沙湾组（23.3~17.5 Ma）的砂岩样品碎屑锆石年龄主要集中在261~328 Ma（P-C）,塔西河组（17.5~13.2 Ma）样品的年龄主要集中在234~311 Ma（T-C）和369~403 Ma（D-S）,独山子组（13.2~6.0 Ma）和西域组（6.0~1 Ma）样品的年龄主要集中在264~333 Ma。经与流域内岩石地层的分布相对比,揭示至少在晚渐新世开始中天山已经隆升并剥蚀为盆地提供物源,从约中新世早期开始北天山的南缘开始隆升,加入物源供给区,从约中新世中晚期开始北天山开始明显隆升,并逐步阻碍了中天山的物源供给,成为物源的主要供给区。天山的这种逐步向北的隆升剥蚀过程,反映了印度欧亚板块碰撞的远程效应。     

锆石U-Pb定年对大兴安岭东北部“兴华渡口群”形成时代和组成的约束

兴华渡口群等大兴安岭北部前寒武纪变质岩系的组成和演化对于确定额尔古纳和兴安地块的构造属性具有重要意义,是近年大兴安岭北部基础地质研究的热点之一。本次工作通过对黑河北部石灰窑—明智山一带的兴华渡口群二云石英片岩和"混合岩"进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年发现该变质岩系并非前寒武纪变质岩,而是由早古生代碎屑沉积岩(或变质岩)和晚古生代岩浆岩经后期构造岩浆作用改造而形成的构造杂岩。其中二云石英片岩中具有岩浆成因特征的碎屑锆石核部年龄主要存在401~427 Ma、442~448 Ma、473~517 Ma、639~714 Ma、757~818Ma、896~933 Ma和1704~1751 Ma 7个年龄组,其中473~517 Ma段碎屑锆石的峰最明显,与早古生代多宝山组岛弧火山岩等早古生代岩浆作用形成时间相一致,其他年龄组亦在区域上其他地区有报道,这表明该变质岩的原岩物源来源较广泛,不仅有元古宙岩浆岩和变质岩系,还有大量的早古生代岩浆岩,因此其原岩形成时代不应是前寒武纪,而是早古生代。根据碎屑锆石最小峰值年龄,本次工作推断该二云石英片岩原岩的最大沉积年龄应不早于416Ma,另外大量的元古宙碎屑锆石表明区域上可能存在前寒武纪变质基底。对所谓混合岩的调查发现其应为发生动力变质的糜棱岩化二长花岗岩,其中岩浆锆石(304.5±3.1)Ma的206Pb/238U加权平均年龄反映花岗岩形成于晚石炭世晚期,该期花岗岩为晚古生代兴安地块东缘花岗岩带的一部分。     

东阿拉善地块诺尔公群石英岩的碎屑锆石年龄特征——物源区制约及其地质意义

传统上将阿拉善地块东部变质基底"阿拉善岩群"之上的一套以石英岩、浅粒岩、碳酸盐岩及碎屑岩为主的浅变质地层称为诺尔公群,并根据区域地层对比及叠层石化石将其归为"长城纪"。为进一步限定地层时代,对诺尔公群底部3件石英岩进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄主要集中在2 530~2 500 Ma和1 950~1 850 Ma两个年龄段内,另外还获得少量年龄为~1.69 Ga、~2.0 Ga、~2.15 Ga、~2.35 Ga、~2.7 Ga和~3.4 Ga的锆石。其中,最年轻的碎屑锆石年龄限定了诺尔公群底部石英岩的沉积时代晚于1.69 Ga,结合上覆地层的年龄数据将诺尔公群的沉积时代大致限定为1.69~1.29 Ga,肯定了阿拉善地块存在中元古代地层。石英岩中~2.5 Ga和~1.95 Ga两个显著的碎屑锆石年龄峰符合典型的华北克拉通物源区特征,因此认为,阿拉善地块在太古代-中元古代具有与华北克拉通相似的构造环境,是华北克拉通的一部分。     

柴窝铺盆地及其北缘地区中新生代沉积岩源区构造背景和物源属性研究

沉积岩中的碎屑组分及主量元素、微量元素和稀土元素可以反映物源信息,广泛应用于沉积源区的确定、构造背景的分析。通过对柴窝铺盆地及北缘地区侏罗纪至古近纪沉积地层的碎屑岩岩石学和地球化学分析,揭示了盆地沉积岩的原岩来自上地壳,岩性以长英质岩石为主,并混合进了部分安山质及基性岩石。源区构造背景为活动大陆边缘,因其原岩是在大陆岛弧环境下形成的,所以部分构造背景显示为大陆岛弧。本次研究不仅可以为柴窝铺盆地及北天山的构造演化过程及其机制提供有力证据,并且对柴窝铺油气勘探具有一定指导意义。     

云南鲁史三合洞组地层时代讨论

云南兰坪盆地三合洞组的时代存在争议,有早古生代和中生代两种观点。本文通过对云南鲁史上三叠统三合洞组和挖鲁八组岩石地层、古生物化石、微体化石及碎屑锆石U-Pb年代学研究,认为三合洞组时代为晚三叠世。本区三合洞组生物碎屑灰岩、泥晶灰岩及白云质灰岩与挖鲁八组炭质板岩呈整合接触关系,与歪古村组砂质板岩呈逆断层接触关系,整体表现为倒转地层。挖鲁八组炭质板岩中采获叉皱海燕蛤、虚海燕蛤等晚三叠世化石,而三合洞组灰岩中的小欣德牙形刺、奥泽克刺、滑梯螺、长卵形槽花介等微体化石时代也为晚三叠世。笔者从挖鲁八组粉砂岩中获得碎屑锆石U-Pb年龄,其最小年龄为218 Ma,指示挖鲁八组的最晚沉积时代为晚三叠世。综合生物化石和同位素年代学资料,认为兰坪盆地三合洞组的时代为晚三叠世。